圖片來源:麻省理工學(xué)院新聞
鑒于氮化鎵高昂的成本以及與硅基芯片的兼容性問題,MIT團(tuán)隊(duì)提出了新制造方案,在氮化鎵晶圓表面密集制造微型晶體管,切割成僅240×410微米的獨(dú)立單元(稱“dielet”),再通過銅柱低溫鍵合技術(shù),精準(zhǔn)嵌入硅互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)芯片。
這一新技術(shù)的關(guān)鍵在于“分而治之”的策略。研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了專用工具,利用真空吸附和納米級定位技術(shù),將dielet與硅基板的銅柱接口精確對齊,并在400攝氏度以下完成低溫鍵合。與傳統(tǒng)的金焊工藝相比,銅柱結(jié)合不僅成本更低,而且導(dǎo)電性更優(yōu),同時完全兼容現(xiàn)有的半導(dǎo)體生產(chǎn)線。
在實(shí)驗(yàn)中,團(tuán)隊(duì)制作的功率放大器芯片(面積不足0.5平方毫米)在無線信號強(qiáng)度和能效方面均超越了傳統(tǒng)的硅基器件。這種混合芯片能夠顯著提升智能手機(jī)的通話質(zhì)量、帶寬和續(xù)航能力,同時降低系統(tǒng)的發(fā)熱。這種將硅基數(shù)字芯片與氮化鎵優(yōu)勢相結(jié)合的混合芯片,有望在通信、數(shù)據(jù)中心及量子計(jì)算等領(lǐng)域引發(fā)一場技術(shù)革命。
IBM的科學(xué)家Atom Watanabe對這一成果給予了高度評價,認(rèn)為它“重新定義了異質(zhì)集成的邊界,為下一代系統(tǒng)的微型化和能效優(yōu)化樹立了新的標(biāo)桿”。這一突破不僅展示了氮化鎵在高頻應(yīng)用中的巨大潛力,也為未來半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展提供了新的方向和思路。
(集邦化合物半導(dǎo)體整理)
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]]>羅姆介紹,公司不僅提供硅(Si)功率元器件,還擁有包括碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)等#寬禁帶半導(dǎo)體?在內(nèi)的豐富產(chǎn)品陣容,可為數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)提供更優(yōu)解決方案。
羅姆的Si MOSFET代表產(chǎn)品“RY7P250BM”被全球云平臺企業(yè)認(rèn)證為推薦器件。該產(chǎn)品作為一款為AI服務(wù)器必備的熱插拔電路專門設(shè)計(jì)的48V電源系統(tǒng)用100V功率MOSFET,以8080的小型封裝實(shí)現(xiàn)業(yè)界超寬的SOA(安全工作區(qū)),并實(shí)現(xiàn)僅1.86mΩ的超低導(dǎo)通電阻。在要求高密度和高可用性的云平臺中,有助于降低電力損耗并提升系統(tǒng)的可靠性。
圖片來源:羅姆官網(wǎng)——圖為羅姆產(chǎn)品RY7P250BM
此外,羅姆介紹,SiC元器件的優(yōu)勢在于可降低工業(yè)等領(lǐng)域中高電壓、大電流應(yīng)用的損耗。英偉達(dá)800V HVDC架構(gòu)旨在為功率超過1MW的服務(wù)器機(jī)架供電,這對于推進(jìn)其大規(guī)模部署計(jì)劃也起著至關(guān)重要的作用。這一新型基礎(chǔ)設(shè)施的核心在于可將電網(wǎng)的13.8kV交流電直接轉(zhuǎn)換為800V的直流電。而傳統(tǒng)的54V機(jī)架電源系統(tǒng)除了受物理空間限制(要滿足小型化需求)外,還存在銅材使用量大、電力轉(zhuǎn)換損耗高等問題。
羅姆的SiC MOSFET在高電壓、大功率環(huán)境下可發(fā)揮出卓越性能,不僅能通過降低開關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗來提高效率,還以超小體積實(shí)現(xiàn)了滿足高密度系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求的高可靠性。這些特性恰好與英偉達(dá)800V HVDC架構(gòu)所追求“減少銅材使用量”、“將能量損耗最小化”以及“簡化數(shù)據(jù)中心整體的電力轉(zhuǎn)換”等需求相契合。
作為對SiC產(chǎn)品的補(bǔ)充,羅姆同時還積極推進(jìn)GaN技術(shù)研發(fā),現(xiàn)已推出EcoGaN系列產(chǎn)品,包括150V和650V耐壓的GaN HEMT、柵極驅(qū)動器以及集成了這些器件的Power Stage IC。SiC在高電壓、大電流應(yīng)用中表現(xiàn)出色,而GaN則在100V~650V電壓范圍內(nèi)性能優(yōu)異,具有出色的介電擊穿強(qiáng)度、低導(dǎo)通電阻以及超高速開關(guān)特性。此外,在羅姆自有的Nano Pulse Control
技術(shù)的加持下,其開關(guān)性能得到進(jìn)一步提升,脈沖寬度可縮短至最低2ns。
(集邦化合物半導(dǎo)體 竹子 整理)
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]]>IEEE ISPSD涵蓋了功率半導(dǎo)體器件、功率集成電路、工藝、封裝和應(yīng)用等功率半導(dǎo)體領(lǐng)域的各個方面,是功率器件領(lǐng)域最具影響力和規(guī)模最大的頂級國際學(xué)術(shù)會議,被譽(yù)為該領(lǐng)域的“奧林匹克”盛會,一直以來都是國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界爭相發(fā)表重要成果的舞臺。
圖片來源:平湖實(shí)驗(yàn)室
劉軒博士的論文“Dual- vs. Single-Peak Transconductance Evolution in Schottky p-GaN Gate HEMTs: Influence of Partially and Fully Depleted p-GaN layer”首次闡明了肖特基型p-GaN柵HEMT中雙跨導(dǎo)峰的特征及其隨p-GaN層激活狀態(tài)的演化規(guī)律,對商用化p-GaN柵HEMT器件的柵極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)。
本研究通過設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn):三組部分耗盡(PDP-GaN,Mg激活濃度2e19 cm-3 ~ 7e17 cm-3)與一組完全耗盡(FDP-GaN,Mg激活濃度可忽略)。系統(tǒng)性揭示了p-GaN層激活濃度與HEMT器件中跨導(dǎo)(Gm)特性間的關(guān)系,結(jié)果表明:
在PDP-GaN器件中,不同Mg激活濃度晶圓的跨導(dǎo)Gm特征曲線都呈現(xiàn)雙峰特征。而在FDP-GaN器件的跨導(dǎo)Gm曲線則為單峰,該特征與完全鈍化后p-GaN層的柵極堆疊層可以近似看作MIS柵結(jié)構(gòu)一致。
在PDP-GaN器件的雙峰Gm特性中,隨著Mg激活濃度的降低,第一Gm峰的幅值對應(yīng)相同柵壓(VG)位置但幅值大小逐漸減?。坏诙礼m峰的幅值位置向高柵壓偏移且幅值衰減。
通過TCAD仿真驗(yàn)證,雙跨導(dǎo)峰行為受柵極堆疊層背靠背結(jié)的柵壓分配(肖特基結(jié)電壓、勢壘層電壓和溝道電壓)機(jī)制影響,隨著Mg激活濃度越高肖特基結(jié)分壓越低。對于第一Gm峰,柵壓較低時由勢壘層電壓和溝道電壓主導(dǎo),2DEG的濃度基本一致(第一Gm峰的柵壓相同),但肖特基結(jié)分壓影響,使得2DEG濃度的變化速率存在差異(第一Gm峰的幅值變化)。對于第二Gm峰,柵壓較高時由肖特基結(jié)電壓主導(dǎo),高M(jìn)g激活濃度的肖特基結(jié)分壓較小,使得達(dá)到相同2DEG濃度需要更低柵壓(第二Gm峰對應(yīng)柵壓更低),同時,使得2DEG濃度的變化速率存在差異(第二Gm峰的幅值更大)。
該論文系統(tǒng)探究了p-GaN層Mg激活濃度對肖特基柵極HEMT器件開態(tài)跨導(dǎo)曲線峰演化的機(jī)制,闡明了Mg激活工藝對跨導(dǎo)特性的影響機(jī)制,為高性能p-GaN柵HEMT的設(shè)計(jì)優(yōu)化提供了關(guān)鍵指導(dǎo)。
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圖片來源:先為科技
先為科技表示,此次發(fā)貨的 GaN MOCVD BrillMO 外延設(shè)備,各項(xiàng)性能均達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平。該設(shè)備運(yùn)用特有的溫場和流場設(shè)計(jì),不僅能實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的成膜效果,為功率芯片、射頻芯片、Micro LED 芯片的GaN外延制造提供堅(jiān)實(shí)保障,而且在產(chǎn)能上表現(xiàn)卓越,能夠大幅提升生產(chǎn)效率,同時有效降低了使用成本,為客戶提供優(yōu)異的GaN外延加工解決方案。
作為先為科技的創(chuàng)新之作,該設(shè)備通過潛心鉆研的正向自主研發(fā),具備完全的自主知識產(chǎn)權(quán),能夠有力地推動化合物半導(dǎo)體外延設(shè)備的自主化。此次 GaN MOCVD 外延設(shè)備的發(fā)貨,不僅是先為科技自身發(fā)展的重大突破,更是先導(dǎo)集團(tuán)在半導(dǎo)體領(lǐng)域“裝備自主”戰(zhàn)略推進(jìn)的又一重要成果體現(xiàn)。
資料顯示,先為科技是一家致力于化合物半導(dǎo)體外延設(shè)備的研發(fā)、制造與銷售的創(chuàng) 新型和科技型企業(yè),為全球客戶提供高端化合物半導(dǎo)體外延設(shè)備與服務(wù)。
先為科技是先導(dǎo)集團(tuán)在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵企業(yè),公司依托集團(tuán)在高端裝備制造領(lǐng)域的深厚積累,在化合物半導(dǎo)體外延設(shè)備領(lǐng)域,擁有正向研發(fā)且知識產(chǎn)權(quán)自主可控的GaN MOCVD外延設(shè)備、SiC Epi外延設(shè)備,應(yīng)用于功率芯片、射頻芯片、Micro LED芯片及碳化硅功率芯片的生產(chǎn)制造,各項(xiàng)性能均達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平,為客戶提供高可靠性、高性能的量產(chǎn)外延裝備及全生命周期解決方案。
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6月初,MPS芯源系統(tǒng)發(fā)布兩款新品——NovoOne開關(guān)MPXG2100系列和PFC穩(wěn)壓器MPG44100系列,為快速充電市場、工業(yè)系統(tǒng)及消費(fèi)電子產(chǎn)品,提供高集成度、高性能且經(jīng)濟(jì)高效的解決方案。
MPXG2100系列將初級反激控制器、氮化鎵功率管、隔離電路、同步整流控制器和同步整流硅管,以及零電壓開通控制集成于單芯片,實(shí)現(xiàn)了超高集成度。其零電壓開通控制無需額外電路,有效降低空載待機(jī)功耗,提升滿載和輕載效率,同時縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低物料成本。
MPG44100與MPXG2100組合方案,能夠滿足全球嚴(yán)苛的能源標(biāo)準(zhǔn),顯著降低系統(tǒng)復(fù)雜性,優(yōu)化物料清單總成本。該方案適用于高端PD適配器、筆記本電源、電動工具充電器等多種場景。其中,MPG44100采用無損電流采樣并集成氮化鎵器件;MPXG2100通過自適應(yīng)零電壓開通控制,同樣集成氮化鎵器件,兩者協(xié)同工作,為大功率系統(tǒng)提供高效解決方案。
5月30日,小米生態(tài)鏈企業(yè)酷態(tài)科在官方微博宣布,即將推出酷態(tài)科15AIR氮化鎵充電寶。從官微放出的渲染圖看,產(chǎn)品保持深灰色設(shè)計(jì)風(fēng)格,配備功率顯示屏。
氮化鎵器件開關(guān)速度比傳統(tǒng)硅器件更快,能實(shí)現(xiàn)更高開關(guān)頻率與更低導(dǎo)阻,可降低充電寶內(nèi)部被動器件數(shù)量及規(guī)格,在有限空間內(nèi)有效提升轉(zhuǎn)換效率,進(jìn)而減小產(chǎn)品體積??釕B(tài)科15AIR充電寶創(chuàng)新性引入GaN器件,替代傳統(tǒng)硅MOS器件,實(shí)現(xiàn)更高轉(zhuǎn)換效率,大幅提升充電功率并降低損耗,實(shí)際轉(zhuǎn)換效率達(dá)97%。與常規(guī)15000mAh充電寶相比,其體積縮小26.2%。
此外,該產(chǎn)品引入近年廣泛應(yīng)用于手機(jī)的硅碳負(fù)極電池,單片電池薄至0.52mm,內(nèi)有7%的超高含硅量,具備737Wh/L超高能量密度。
MPS和酷態(tài)科的新品,充分展現(xiàn)氮化鎵技術(shù)在電源領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。隨著氮化鎵技術(shù)不斷成熟與普及,未來將有更多體積更小、效率更高、性能更優(yōu)的電源產(chǎn)品問世,為消費(fèi)者帶來更便捷、高效的使用體驗(yàn),同時推動相關(guān)行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。
酷態(tài)科15AIR充電寶有望掀起高功率充電寶氮化鎵普及浪潮,帶動功率器件廠商、品牌方及工廠攜手合作,共同推動氮化鎵方案迭代升級。而MPS的新產(chǎn)品,也將為快速充電、工業(yè)系統(tǒng)等領(lǐng)域,提供更優(yōu)質(zhì)的電源解決方案。
(集邦化合物半導(dǎo)體 niko 整理)
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6月9日,據(jù)“最內(nèi)江”公眾號消息,奧通碳素(內(nèi)江)科技有限公司的半導(dǎo)體級等靜壓石墨項(xiàng)目目前已進(jìn)入設(shè)備調(diào)試收官與試生產(chǎn)并行階段。該項(xiàng)目位于成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟(jì)圈的東興經(jīng)開區(qū),是東興區(qū)布局產(chǎn)業(yè)鏈高端環(huán)節(jié)的關(guān)鍵項(xiàng)目。其瞄準(zhǔn)半導(dǎo)體芯片、光伏新能源、高端模具制造等 “卡脖子” 領(lǐng)域,所生產(chǎn)的高端等靜壓石墨主要應(yīng)用于碳化硅半導(dǎo)體制造行業(yè)、高端電火花加工行業(yè)以及3C產(chǎn)品模具行業(yè),同時兼顧光伏產(chǎn)業(yè)。
項(xiàng)目分三期建設(shè),一期工程總投資1.5億元,新建了年產(chǎn)2000噸石墨粉、配料、混捏生產(chǎn)線,目前大型設(shè)備已全部安裝完畢,調(diào)試工作進(jìn)入最后階段,預(yù)計(jì)9月可全面投產(chǎn)。二期工程計(jì)劃總投資4億元,將建設(shè)8.7萬平方米廠房,新建年產(chǎn)5000噸半導(dǎo)體級等靜壓石墨全工藝流程生產(chǎn)線,目前前期工作已啟動,計(jì)劃于2026年建成投產(chǎn)。
三期工程規(guī)劃投資4.5億元,將建設(shè)11.3萬平方米廠房及配套生產(chǎn)線,將在二期投產(chǎn)當(dāng)年同步啟動。項(xiàng)目整體建成后,可形成年產(chǎn)1萬噸半導(dǎo)體級等靜壓石墨產(chǎn)能,預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)年?duì)I收15億元,帶動當(dāng)?shù)?00余人就業(yè)。
6月8日,全磊光電的化合物半導(dǎo)體外延片/芯片研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目也披露最新進(jìn)展,該項(xiàng)目順利封頂。項(xiàng)目位于火炬(翔安)產(chǎn)業(yè)區(qū),由全磊光電股份有限公司投建,計(jì)劃采購金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積設(shè)備等主要生產(chǎn)工藝設(shè)備、測試設(shè)備和配套設(shè)備設(shè)施,用于生產(chǎn)化合物半導(dǎo)體外延片/芯片產(chǎn)品。
圖片來源:天映投資集團(tuán)有限公司
建成投產(chǎn)后,全磊光電將從現(xiàn)有的砷化鎵(GaAs)和磷化銦(InP)基外延片產(chǎn)品,逐步拓展至氮化鎵(GaN)和碳化硅(SiC)等第三代半導(dǎo)體產(chǎn)品,并應(yīng)用于光通信、智能傳感、微波射頻、功率器件等領(lǐng)域。
項(xiàng)目建設(shè)期為兩年,其中一期建設(shè)內(nèi)容為生產(chǎn)車間、綜合樓以及動力車間等,計(jì)劃于2026年1月份投產(chǎn);二期主要建設(shè)3號樓和4號樓的研發(fā)車間,將于2027年2月份投產(chǎn),投產(chǎn)后產(chǎn)能是年產(chǎn)40萬片化合物半導(dǎo)體的外延片和芯片。該項(xiàng)目的推進(jìn)將進(jìn)一步完善廈門市化合物半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的核心環(huán)節(jié),填補(bǔ)國內(nèi)光通信領(lǐng)域高端產(chǎn)品的空白。
據(jù)“上杭融媒”6月9日消息,全球首條超寬禁帶半導(dǎo)體高頻濾波芯片生產(chǎn)線進(jìn)入沖刺試產(chǎn)階段。該項(xiàng)目由福建#晶旭半導(dǎo)體?科技有限公司投資建設(shè),總投資16.8億元,建設(shè)136畝工業(yè)廠區(qū)。目前,項(xiàng)目土建部分以及主體的封頂工程已經(jīng)完成,正在進(jìn)行雨污管網(wǎng)和路面的建設(shè),內(nèi)部裝修也全面進(jìn)入精裝修工程,動力站機(jī)房的建設(shè)以及廠房的裝修工程預(yù)計(jì)在9月份可完成初步試產(chǎn)動作。
圖片來源:上杭融媒
福建晶旭半導(dǎo)體科技有限公司是一家擁有獨(dú)立自主知識產(chǎn)權(quán)的高新技術(shù)企業(yè),面向5G通信中高頻聲波濾波器晶圓及芯片材料。其技術(shù)團(tuán)隊(duì)從2005年開始研究5G聲波濾波器制備,擁有光電集成芯片和化合物單晶薄膜材料專利100多項(xiàng),特別在5G核心器件射頻濾波器壓電薄膜材料芯片制備技術(shù)上處于國際領(lǐng)先地位。該生產(chǎn)線建成后,不僅將填補(bǔ)國內(nèi)在氧化鎵壓電薄膜新材料領(lǐng)域的空白,同時也對上杭縣新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要推動作用 。
隨著這些項(xiàng)目的逐步推進(jìn)和落地,第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)將迎來更快速的發(fā)展,有望在能源、通信、汽車等多個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)廣泛應(yīng)用,為相關(guān)產(chǎn)業(yè)的升級和創(chuàng)新發(fā)展提供有力支撐 。
(集邦化合物半導(dǎo)體 妮蔻 整理)
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圖片來源:華東理科大學(xué)
團(tuán)隊(duì)利用開發(fā)的二維有機(jī)薄膜憶阻器實(shí)現(xiàn)了有圖案晶圓的缺陷檢測和無圖案晶圓的表面粗糙度分類。
相關(guān)研究成果以“Covalent organic framework-based photoelectric dual-modulated memristors for wafer surface quality evaluation”為題在線發(fā)表于Cell Press旗下期刊Matter上。
#氮化鎵?晶圓檢測在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域至關(guān)重要,影響著芯片質(zhì)量、產(chǎn)量和成本控制。晶圓表面的缺陷會導(dǎo)致電短路、開路和器件性能下降。研究人員開發(fā)了多種方法來評估晶圓的表面質(zhì)量,但目前已經(jīng)報道的方法仍然受到分辨率和效率等方面的限制。
因此,需要更先進(jìn)的評估技術(shù)來確保更好的芯片性能。憶阻器是一種新型的電子元件,具有實(shí)時處理、減少延遲、可擴(kuò)展性和靈活性等顯著優(yōu)勢。基于憶阻器的邊緣計(jì)算被視為一種有潛力的晶圓檢測方案。
該校智能傳感團(tuán)隊(duì)報道了一種大面積的刺激響應(yīng)型共價有機(jī)框架薄膜(ODAE-COF),并以此薄膜材料為活性層制備了具有光電雙響應(yīng)特性的憶阻器,進(jìn)一步開發(fā)了基于憶阻器的新型邊緣計(jì)算系統(tǒng)。該系統(tǒng)集成了傳感單元和數(shù)據(jù)處理模型,分別用于晶圓的空洞缺陷檢測和表面粗糙度分類。
傳感單元模型包含兩個網(wǎng)絡(luò):首先在圖像增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)中,利用憶阻器的光響應(yīng)性進(jìn)行去噪和特征提??;接著,信號被傳輸?shù)揭粋€由輸入、編碼器、解碼器和輸出模塊組成的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),用于精確定位缺陷。通過對400幅晶圓的X射線圖像進(jìn)行測試,證明了空洞缺陷檢測的有效性。
數(shù)據(jù)處理模型則包含一個圖像注意力模塊、一個特征卷積模塊和一個概率映射模塊,所有模塊均由64種光電導(dǎo)態(tài)的憶阻器構(gòu)成。該模型在晶圓表面粗糙度分類中實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的表現(xiàn),平均精度超過90%。
據(jù)悉,上述研究成果得到了國家自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體項(xiàng)目、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和上海教委協(xié)同創(chuàng)新建設(shè)項(xiàng)目等資助。
(集邦化合物半導(dǎo)體整理)
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]]>圖片來源:穩(wěn)懋半導(dǎo)體
近日,穩(wěn)懋半導(dǎo)體正式推出了其基于SiC襯底的0.120.12μm柵極長度D型GaN HEMT技術(shù),產(chǎn)品型號為NP12-1B。此項(xiàng)技術(shù)的推出,旨在滿足K波段至V波段頻率范圍內(nèi)的高功率應(yīng)用需求,并強(qiáng)調(diào)在通信、雷達(dá)和電子戰(zhàn)等領(lǐng)域提供卓越的線性度、魯棒性及高可靠性。
穩(wěn)懋半導(dǎo)體預(yù)計(jì)該技術(shù)將于2025年第三季度實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),這將顯著加速高性能射頻電路的商業(yè)化進(jìn)程。
NP12-1B工藝的成功,得益于穩(wěn)懋半導(dǎo)體在多項(xiàng)晶體管改進(jìn)方面的深厚積累。該工藝專為28V工作電壓設(shè)計(jì),并宣稱在連續(xù)波(CW)高壓縮場景中仍能提供高擊穿電壓、增強(qiáng)線性度以及穩(wěn)定運(yùn)行的能力。具體而言,其核心技術(shù)優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。
NP12-1B采用了先進(jìn)的源極耦合場板設(shè)計(jì)(Source-Coupled Field Plate),確保典型的柵極-漏極擊穿電壓達(dá)到120V。這一高擊穿電壓是實(shí)現(xiàn)高功率密度輸出和保障系統(tǒng)長期可靠性的關(guān)鍵。
對于高線性度放大器而言,最大限度地減少信號失真和互調(diào)是其核心要求。在頻譜密集的現(xiàn)代通信環(huán)境中,高線性度對于保持信號完整性至關(guān)重要。NP12-1B的設(shè)計(jì)正是為了滿足這一嚴(yán)苛要求,使其成為構(gòu)建高性能、低失真射頻系統(tǒng)的理想選擇。
穩(wěn)懋半導(dǎo)體為NP12-1B配備了完整的工藝設(shè)計(jì)套件(PDK),其中包含精確的大信號和小信號模型,極大地簡化了客戶的設(shè)計(jì)流程并縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期。
該工藝還具有增強(qiáng)的防潮選項(xiàng),可為塑料封裝提供出色的防潮性能,從而提升器件在不同環(huán)境條件下的耐用性和可靠性。
公開資料顯示,穩(wěn)懋半導(dǎo)體是全球領(lǐng)先的 GaAs 和 GaN 晶圓代工服務(wù)提供商,服務(wù)于無線、基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)市場。穩(wěn)懋半導(dǎo)體公司為其代工合作伙伴提供多樣化的產(chǎn)品組合,包括異質(zhì)結(jié)雙極晶體管 (HBT)、贗晶高電子遷移率晶體管 (PSU)、氮化鎵高電子遷移率晶體管 (HEV)、PIN 二極管和光學(xué)器件技術(shù)解決方案,支持 50 MHz 至 170 GHz 及光波應(yīng)用領(lǐng)域的尖端產(chǎn)品。穩(wěn)懋半導(dǎo)體公司定制的產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、移動基礎(chǔ)設(shè)施、3D 傳感、光通信、有線電視 (CATV)、航空航天、國防、衛(wèi)星和汽車應(yīng)用等眾多領(lǐng)域。
(集邦化合物半導(dǎo)體 Emma 整理)
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圖片來源:中科半導(dǎo)體
據(jù)介紹,此系列芯片在高溫環(huán)境下性能穩(wěn)定,具有體積小、轉(zhuǎn)換效率高、開關(guān)損耗低等優(yōu)勢,能顯著降低熱管理需求,提高系統(tǒng)緊湊度,特別適用于工業(yè)機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人等高功率密度應(yīng)用場景,在具身機(jī)器人驅(qū)動系統(tǒng)、伺服電機(jī)控制等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。
此次發(fā)布的正式商用型號為(CT-1906)LGA封裝,集成6個GaN HEMT(三相半橋拓?fù)洌┡c3路獨(dú)立驅(qū)動器,支持80V連續(xù)電壓/100V瞬態(tài)電壓、60A持續(xù)電流輸出,開關(guān)頻率可達(dá)5MHz。與此同時,中科無線半導(dǎo)體還同步推出CT-1904、CT-1902系列產(chǎn)品,通過統(tǒng)一器件規(guī)格(GaN FET 性能、封裝工藝)與分級集成策略,降低客戶多平臺開發(fā)成本,實(shí)現(xiàn)從 “全集成” 到 “可擴(kuò)展” 的無縫對接,滿足工業(yè)自動化、新能源設(shè)備及具身智能領(lǐng)域的差異化需求。
圖片來源:中科半導(dǎo)體
中科無線半導(dǎo)體此次推出的機(jī)器人關(guān)節(jié)ASIC驅(qū)動器芯片,憑借其先進(jìn)的技術(shù)和出色的性能,有望為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入新的活力,推動相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)新的突破。
2025年被視為 “人形機(jī)器人量產(chǎn)元年”,各大廠商紛紛推出量產(chǎn)版的人形機(jī)器人,機(jī)器人產(chǎn)業(yè)迎來了高速發(fā)展的黃金時期。在這一關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),氮化鎵作為一種具有卓越性能的半導(dǎo)體材料,正逐漸嶄露頭角,成為推動機(jī)器人技術(shù)突破的關(guān)鍵力量。
氮化鎵具備高電子遷移率、高擊穿電場和高熱導(dǎo)率等特性,使其在機(jī)器人的功率管理、驅(qū)動控制等核心環(huán)節(jié)中展現(xiàn)出巨大優(yōu)勢,能夠顯著提升機(jī)器人的能源利用效率、響應(yīng)速度和整體性能。在此背景下,英諾賽科、中科阿爾法、英飛凌、中科無線半導(dǎo)體等企業(yè)正積極探索利用氮化鎵技術(shù)打造性能更卓越的機(jī)器人產(chǎn)品。
英諾賽科正憑借其先進(jìn)的氮化鎵(GaN)技術(shù),在人形機(jī)器人領(lǐng)域展現(xiàn)出強(qiáng)勁的增長勢頭。
該公司2024年財(cái)報披露,英諾賽科已推出150V/100V全系列氮化鎵產(chǎn)品,這些產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于人形機(jī)器人關(guān)節(jié)、靈巧手電機(jī)驅(qū)動、智能電源轉(zhuǎn)換及電池管理等核心環(huán)節(jié)。尤其值得關(guān)注的是,其100W關(guān)節(jié)電機(jī)驅(qū)動產(chǎn)品已成功實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),這標(biāo)志著英諾賽科在人形機(jī)器人核心部件供應(yīng)上取得了突破性進(jìn)展。
英諾賽科產(chǎn)品應(yīng)用主任工程師鄭先華進(jìn)一步闡述,公司的氮化鎵產(chǎn)品能夠全面覆蓋機(jī)器人的旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器、靈巧手、線性執(zhí)行器等關(guān)鍵運(yùn)動部件,以及智能感知、AI與控制、電池、充電器等輔助系統(tǒng)應(yīng)用。
英諾賽科在機(jī)器人電源管理和充電領(lǐng)域也實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新。公司旗下的VGaN技術(shù)已被應(yīng)用于機(jī)器人電池管理系統(tǒng)(BMS)解決方案,相較于傳統(tǒng)的硅基MOS方案,VGaN在系統(tǒng)單板體積上取得了顯著突破。在充電方面,InnoGaN機(jī)器人240W快充解決方案采用了All GaN BTPPFC+LLC技術(shù),具備高效率、小體積和高功率密度的優(yōu)勢,在提升充電效率的同時,也確保了機(jī)器人工作的連續(xù)性,為機(jī)器人快充領(lǐng)域帶來了新的技術(shù)突破。
展望未來,英諾賽科正積極深化與機(jī)器人、無人機(jī)等新興應(yīng)用領(lǐng)域客戶的技術(shù)合作。2025年3月31日,公司與全球半導(dǎo)體巨頭意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics)簽署了氮化鎵技術(shù)開發(fā)與制造協(xié)議。這項(xiàng)戰(zhàn)略合作旨在共同打造面向AI數(shù)據(jù)中心、可再生能源、汽車以及機(jī)器人等領(lǐng)域的功率電子技術(shù)未來。
英飛凌充分發(fā)揮自身在功率半導(dǎo)體、傳感器和微控制器產(chǎn)品上的傳統(tǒng)優(yōu)勢,為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)帶來了諸多創(chuàng)新。
英飛凌圍繞機(jī)器人應(yīng)用打造了全棧式解決方案,覆蓋從馬達(dá)驅(qū)動、嵌入式控制,到連接、感知以及安全人機(jī)互動等多個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過利用氮化鎵技術(shù),英飛凌助力客戶設(shè)計(jì)出更為高效且尺寸更小的馬達(dá)驅(qū)動產(chǎn)品和機(jī)器人關(guān)節(jié)。
此前英飛凌推出的PSOC Edge系列MCU,在邊緣端為AI應(yīng)用提供支持,有助于推動AI技術(shù)在機(jī)器人領(lǐng)域更廣泛場景的應(yīng)用,讓機(jī)器人在智能感知、實(shí)時決策等方面的能力得到進(jìn)一步提升 。
(集邦化合物半導(dǎo)體 妮蔻 整理)
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瑞薩此舉不僅僅是企業(yè)內(nèi)部的一次調(diào)整,更是當(dāng)前全球電動汽車市場變化、SiC產(chǎn)業(yè)競爭格局加劇以及中國半導(dǎo)體企業(yè)崛起等多重因素交織下的一個縮影。
瑞薩此前曾對SiC寄予厚望,早在2023年7月,瑞薩就與全球SiC晶圓龍頭Wolfspeed簽署了長達(dá)10年的SiC晶圓供應(yīng)協(xié)議,并為此支付了20億美元的預(yù)付款,旨在從2025年開始獲得長期、穩(wěn)定、高質(zhì)量的SiC晶圓供應(yīng),以推進(jìn)其SiC功率半導(dǎo)體的技術(shù)路線圖,拓展其在汽車、工業(yè)和能源領(lǐng)域的應(yīng)用。然而,僅僅一年多的時間,瑞薩便傳出放棄了SiC的生產(chǎn)計(jì)劃,并解散了相關(guān)團(tuán)隊(duì),這背后有諸多原因。
· 市場需求疲軟與增速放緩
首先,全球電動汽車(EV)市場增速放緩直接影響了SiC的需求。SiC功率半導(dǎo)體作為電動汽車電驅(qū)動系統(tǒng)的核心組件,其市場表現(xiàn)與EV銷量緊密相連。據(jù)TrendForce集邦咨詢最新研究顯示,受2024年汽車和工業(yè)領(lǐng)域需求走弱的影響,SiC襯底出貨量增長明顯放緩。展望2025年,SiC襯底市場依然面臨需求疲軟的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
另外,市場端消息顯示,這種疲軟的一個重要原因是歐洲電動汽車補(bǔ)貼資金的結(jié)束。歐洲多國此前為了刺激EV消費(fèi)而提供的購車補(bǔ)貼逐步取消或減少,直接導(dǎo)致電動汽車的銷售增長不及預(yù)期,進(jìn)而傳導(dǎo)至上游的SiC供應(yīng)鏈,使其訂單減少。
· 激烈競爭導(dǎo)致價格“雪崩”
其次,SiC市場的競爭格局異常激烈,產(chǎn)品價格正經(jīng)歷“雪崩式”下跌。隨著眾多廠商涌入SiC領(lǐng)域,產(chǎn)能逐漸釋放,但需求增長卻未能同步跟上,導(dǎo)致市場供過于求。據(jù)供應(yīng)鏈消息,聚焦中國市場,6英寸SiC襯底晶圓報價已跌至400美元以下,價格接近生產(chǎn)成本線。
綜合來看,這種需求疲軟和價格戰(zhàn)的疊加效應(yīng),對SiC產(chǎn)業(yè)的營收造成了直接沖擊。據(jù)TrendForce集邦咨詢數(shù)據(jù)顯示,由于市場競爭的加劇和產(chǎn)品價格的大幅下跌,2024年全球N型(導(dǎo)電型)SiC襯底產(chǎn)業(yè)的營收同比下滑9%,降至10.4億美元。
· 合作伙伴與同行困境加劇擔(dān)憂
此外,多家同行及合作伙伴的險境也加劇了瑞薩電子對SiC市場的擔(dān)憂。瑞薩曾斥巨資與其簽署十年SiC晶圓供應(yīng)協(xié)議的戰(zhàn)略伙伴Wolfspeed,近期就傳出考慮申請美國Chapter 11破產(chǎn)保護(hù)的消息。Wolfspeed在2025年5月初提交給美國證券交易委員會(SEC)的文件中,承認(rèn)對其持續(xù)經(jīng)營能力存在“重大疑慮”。作為上游核心供應(yīng)商,Wolfspeed的不確定性無疑給瑞薩的SiC生產(chǎn)計(jì)劃帶來了巨大的供應(yīng)鏈風(fēng)險,而其20億美元的預(yù)付款也因此面臨潛在損失。
不僅如此,其他主要競爭對手也面臨壓力。例如,日本的羅姆公司(ROHM)就因加大SiC半導(dǎo)體投資而遭遇12年來首次凈虧損,而意法半導(dǎo)體的股價也受到SiC市場波動影響,并且其2024年第四季度營收大幅下降22.4%;英飛凌2024年第四季度的營收下降了15%,雖然在2025年第一季度展望中表現(xiàn)出一定韌性,但整體市場需求(特別是汽車領(lǐng)域)的疲軟依然對其業(yè)績構(gòu)成壓力。英飛凌也曾因市場需求不確定性而推遲了其在馬來西亞居林的SiC工廠擴(kuò)建計(jì)劃。
SiC市場競爭異常激烈,據(jù)TrendForce集邦咨詢研究,從目前的SiC功率半導(dǎo)體市場格局來看,雖然意法半導(dǎo)體、英飛凌、安森美、Wolfspeed、羅姆、博世等歐美日廠商仍處于領(lǐng)先地位,但中國廠商近年來奮起直追,芯聯(lián)集成、三安光電的市場份額已來到前十。
據(jù)悉,瑞薩雖然放棄了內(nèi)部生產(chǎn)SiC芯片,但并不打算完全退出SiC市場。相反,它可能會繼續(xù)開發(fā)自己的SiC設(shè)計(jì),并將制造外包給代工廠(foundries),然后以自有品牌銷售成品(Compound Semiconductor News, TrendForce)。這種“退出生產(chǎn)但不退出市場”的策略轉(zhuǎn)變,比簡單的完全放棄更復(fù)雜,也更符合大型半導(dǎo)體公司在面對市場挑戰(zhàn)時通常會采取的靈活策略,
雖然瑞薩電子尚未就解散SiC團(tuán)隊(duì)發(fā)布正式的官方聲明,但其高管對市場前景的看法、供應(yīng)鏈伙伴的困境、以及當(dāng)前SiC市場嚴(yán)重的競爭和需求放緩,都構(gòu)成了其做出這一戰(zhàn)略調(diào)整的充分跡象和理由。
與此同時,瑞薩電子在氮化鎵(GaN)領(lǐng)域則展現(xiàn)出積極的布局,這或許是其在功率半導(dǎo)體領(lǐng)域?qū)で笮碌脑鲩L點(diǎn),并實(shí)現(xiàn)技術(shù)路線再平衡的重要信號。
4月16日,瑞薩電子與“Polar Semiconductor”達(dá)成戰(zhàn)略協(xié)議,獲得了其D-MODE硅基氮化鎵(GaN-on-Si)技術(shù)授權(quán)。根據(jù)協(xié)議,Polar將在其位于明尼蘇達(dá)州的8英寸車規(guī)級量產(chǎn)工廠,為瑞薩及其他客戶生產(chǎn)650V高壓硅基氮化鎵器件。雙方將共同推進(jìn)GaN器件的商業(yè)化量產(chǎn),重點(diǎn)覆蓋汽車電子、數(shù)據(jù)中心、工業(yè)能源、消費(fèi)電子以及航空航天與國防等關(guān)鍵領(lǐng)域。
圖片來源:Polar Semiconductor官網(wǎng)截圖
據(jù)悉,Polar Semiconductor作為美國唯一一家專門從事傳感器、電源和高壓半導(dǎo)體的商業(yè)代工廠,其擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃(月產(chǎn)能將從2萬片提升至近4萬片)和美國《芯片與科學(xué)法案》的資金支持,將為瑞薩提供可靠的GaN代工能力。
值得關(guān)注的是,瑞薩在2024年初以24億人民幣全資收購了全球領(lǐng)先的GaN器件廠商Transphorm。通過此次收購,瑞薩獲得了Transphorm位于日本會津的AFSW晶圓廠技術(shù)資產(chǎn),這意味著瑞薩將擁有GaN芯片的內(nèi)部生產(chǎn)能力,其氮化鎵產(chǎn)品將主要在該工廠進(jìn)行生產(chǎn)。
(集邦化合物半導(dǎo)體 竹子 整理)
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